一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂及其制备方法；再生剂由70~80份软化剂、20份增塑剂、10份聚力剂、35~50份修复剂、5~7份增韧剂和7~9份多聚磷酸（PPA）经加热、混合、搅拌后制备得到；本发明专利技术提供的再生剂原材料都是环保型材料，不会对环境产生污染，也不会对加工人员产生损伤；本发明专利技术提供的再生剂效果显著，生产工艺简单，成本低廉，具有很好的推广应用价值。很好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及道路工程中SBS废旧改性沥青再生利用，具体涉及一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]SBS改性沥青是通过SBS聚合物在基质沥青中产生溶胀实现结构性相容，从而提高沥青路用性能的过程。SBS改性沥青路面在使用过程中经受紫外光、温度、湿度、荷载等耦合作用，导致基质沥青老化、SBS分子断链，从而降低路用性能。目前，SBS改性沥青在高等级路面中的使用量逐年递增，沥青路面服役一定周期后需要大、中修，将会产生大量的废旧SBS改性沥青混合料，《公路沥青路面再生技术规范》（JTG/T 5521
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2019）4.2.2条规定含SBS改性沥青的沥青混合料回收料（RAP）可用于厂拌热再生。因此，研发一种SBS改性沥青再生剂对于资源化利用固废材料、保护生态环境，实现路面的可持续发展具有重要意义。
[0003]SBS改性沥青的再生主要是通过添加再生剂改善基质沥青组分、修复SBS断链。目前沥青再生剂产品存在诸多问题：其一、产品功能较为单一。再生沥青路面作为再生剂、新沥青、旧沥青、集料等多元构相材料复合而成的结构体，再生剂任何一项力学性能出现薄弱或缺失均会导致再生沥青混合料及其路面出现裂缝、车辙、松散等行为病害。其二、部分再生剂产品的制备工艺复杂。谨以高渗透型沥青再生剂制备方法进行说明，制备过程除了需要添加各类原材料外，还需要用到料筛、反应釜、搅拌器、过滤器、研磨机、三口烧瓶、恒温水浴锅、真空干燥箱、超声振动仪等试验设备以及氮气、冰水、蒸馏水、pH 调节液等外加材料。因此，一味地高标准追求新
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旧沥青界面快渗透速率、高扩散程度等行为状态不仅有失经济，而且繁琐制备流程也可能限制该类型沥青再生剂产品推广应用，尤其对于高RAP掺量时局限性更加明显；其三、再生效果不佳，虽然目前再生剂对于老化基质沥青改善效果优良，但对废旧SBS改性沥青性能的提升幅度普遍不高。再生后的沥青混合料及其路面高温稳定性能十分优良，但水损破坏、低温及疲劳开裂现象却普遍较为严重。究其原因，较大部分是出于现有的沥青再生剂产品在原材料筛选制备过程中，并未从界面角度考虑沥青界面粘韧特性，而该力学特性重点保障沥青界面粘结强度和韧性变形行为状态，减少应力集中，从而可增强再生沥青混合料及路面抗水损剥离破坏、低温开裂破坏和疲劳开裂破坏的能力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂及其制备方法，该再生剂再生效果优良，成本低廉，制作工艺简单。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂，所述再生剂由以下质量份数的组分经加热、混合、搅拌后制备得到：软化剂
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70~ 80份；增塑剂
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20份；
聚力剂
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10份；修复剂
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35~50份；增韧剂
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5~7份；多聚磷酸（PPA）
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7~ 9份。
[0006]进一步，所述软化剂为芳烃油。
[0007]进一步，所述增塑剂为环氧大豆油。
[0008]进一步，所述聚力剂为C9石油树脂。
[0009]进一步，所述修复剂为SBS改性剂和缩水甘油醚混合物，二者比例为（4~6）∶（1~3）。
[0010]进一步，所述增韧剂为丁苯橡胶。
[0011]本专利技术还提供了一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）按配质量份数要求称取各原材料；（2）将多聚磷酸（PPA）加热至80~90℃呈流动状态；（3）将软化剂、增塑剂、修复剂按比例混合均匀后加入步骤（2）中的多聚磷酸（PPA）中，并在不锈钢搅拌锅中搅拌均匀，形成物质A；（4）向物质A中加入聚力剂、增韧剂固体材料，并搅拌均匀，形成物质B；（5）将物质B放到油浴或空气浴上，打开油浴或空气浴，设置温度为160℃~180℃，边升温边用搅拌棒继续搅拌，到设定温度后，打开剪切机，设置转速1000r/min，剪切10min，剪切时保持转头完全被液体浸没；（6）然后调整转速至 4000r/min，剪切40min，剪切过程中注意观察再生剂的流动性、均匀性；（7）最后设置转速1000r/min，剪切10min，再生剂制备完成。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂，其中PPA的添加对老化SBS改性沥青技术性能修复效果明显，可以显著提升老化SBS改性沥青的高温性能（软化点大幅提升）。同时 PPA价格优势明显，PPA价格为SBS的三分之一左右，在达到相同指标要求的前提下减少修复剂掺加量，可以显著降低再生剂的材料成本（可节约30%左右），具有良好的经济效益。
[0013]PPA是一种低聚物，与其他材料的相容性好，本专利技术研发的基于PPA的高粘韧SBS改性沥青再生剂存储稳定性佳。同时PPA易分散，不需要专门的研磨设备，基于PPA复配制备生剂生产工艺简单（只需要油浴和剪切机）。
[0014]本专利技术配方中利用修复剂对SBS改性剂的短链进行修复，同时利用软化剂促进老化基质沥青的沥青质溶解，改善沥青质的分散程度，起到乳化的作用，使修复剂、增韧剂可以快速渗透到老化沥青中，实现再生剂与老化沥青的快速融合，高效率修复老化SBS改性沥青中基质沥青的组分和SBS改性剂的分子结构，保证沥青界面粘结强度、改善粘韧性变形行为状态，增强再生沥青混合料的高低温及抗老化特性，再生SBS改性沥青性能优良。
[0015]本专利技术配方中增塑剂可大幅降低老化沥青粘度，改善再生沥青的稳定性。增韧剂可提高沥青粘韧特性，改善沥青流变行为，改善再生沥青低温抗裂性。
[0016]综上，本专利技术提供的基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂及其制备方法再生
效果显著、生产工艺简单、成本低廉，对于推进沥青路面再生技术、有效利用废旧SBS改性沥青混合料、保护环境、节约资源、提高沥青路面使用性能和延长沥青路面使用寿命具有重要意义。
具体实施方式
[0017]下面通过具体实施例进一步阐述本专利技术的内容。
[0018]一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂，该再生剂由以下质量份数的组分经加热、混合、搅拌后制备得到：软化剂
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70~ 80份；软化剂采用芳烃油，芳烃油作为轻质组分和基础组分，溶解沥青质能力较强，渗透性较好，挥发性较低，相容性好，其主要作用是增加沥青针入度和延度，降低软化点和粘度，稀释稠度，恢复基质沥青的性能；增塑剂
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20份；增塑剂采用环氧大豆油，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂，其特征在于，所述再生剂由以下质量份数的组分经加热、混合、搅拌后制备得到：软化剂
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70~ 80份；增塑剂
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20份；聚力剂
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10份；修复剂
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35~50份；增韧剂
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5~7份；多聚磷酸（PPA）
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7~ 9份。2.如权利要求1所述的一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂，其特征在于，所述软化剂为芳烃油。3.如权利要求1所述的一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂，其特征在于，所述增塑剂为环氧大豆油。4.如权利要求1所述的一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生剂，其特征在于，所述聚力剂为C9石油树脂。5.如权利要求1所述的一种基于PPA复配的高粘韧SBS改性沥青再生...

【专利技术属性】
技术研发人员：马红梅，陈龙，支鹏飞，冯小伟，张岩，张新雨，高永博，李斌斌，苏伟，田鑫新，
申请(专利权)人：甘肃省交通科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：